Как цементировать – Как разводить цемент? Как развести без песка и как замесить, возможно ли сделать в домашних условиях и есть ли стандарт изготовления, как правильно замешивать

Советы экспертов: Как зацементировать стену?

Несмотря на разнообразие современных строительных материалов «классическая» бетонная смесь из цемента, воды и песка считается основой любого строительства. Ее также используют, чтобы заделать дыры, трещины, сколы и тщательно выровнять стены.

Если вам нужно обновить фасад старого кирпичного дома, оштукатуривание стен цементным раствором – это отличный способ подготовить его к финишной отделке «короедом» или покраске.

Инструменты и материалы

Чтобы зацементировать стену, для работы вам понадобятся

маяки;
алюминиевая рейка — правило;
цементно-песчаный раствор;
грунтовка;
мастерок и шпатель;
уровень;
затирочная доска.

Как зацементировать стену: этапы работ

Подготовка поверхности

Прежде, чем цементировать стены из кирпича, необходимо подготовить поверхность. Для этого по уровню нужно установить и закрепить направляющие маяки с помощью цементной смеси таким образом, чтобы их грани находились на расстоянии 1,0 – 3,0 см от кирпичной кладки. Если толщина набрасываемой смеси будет превышать 3,0 см, она будет сползать со стены под собственным весом или после высыхания опадет большим куском. Чтобы маяки надежно зафиксировались, нужно подождать сутки.

Нанесение раствора

После застывания маяков можно цементировать вертикальную поверхность, предварительно обработав кладку грунтовкой. Набрасывать раствор нужно мастерком снизу вверх. Чтобы нанести цементный раствор на стены, рука должна двигаться параллельно стене и только в последний момент ее поворачивают и подают смесь на поверхность. Слой бетона должен немного выступать за маячки.

Важный момент! При приготовлении смеси для оштукатуривания обратите внимание, что соотношение песка к цементу зависит от его марки! Например, на одну часть цемента М500 нужно брать 5 частей песка.

Выравнивание поверхности

Набросав штукатурку из песчаной и цементной смеси на определенный участок, переходят к работе с правилом. Чтобы правильно зацементировать кирпичную стену, его прикладывают к маякам и тянут по раствору снизу вверх. В процессе движения правило нужно слегка поворачивать влево и вправо, чтобы тщательно разровнять смесь и снять излишки.

Такие движения повторяют несколько раз – до полного выравнивания участка. На дефектные места кончиком мастерка или шпателем добавляют раствор и снова разглаживают правилом. Процесс повторяют на следующем участке, пока вся стена не будет покрыта бетоном.

Финишный этап: затирка

Когда бетон подсохнет – при нажатии на него пальцем не будет оставаться вмятин, можно приступать к затирке. С помощью затирочной доски круговыми движениями шлифуют стену до тех пор, пока она не станет абсолютно гладкой. При наличии раковин на доску накладывают небольшое количество смеси и снова затирают.

Совет: затирку можно делать на следующий день, но штукатурку нужно предварительно слегка смочить водой. Вообще, чтобы поверхность не потрескалась, нельзя допускать ее быстрого высыхания. Особенно актуально это при выполнении работ в жаркую погоду. С этой целью оштукатуренные стены периодически нужно сбрызгивать водой.

К финишной отделке фасада можно приступать только после полного высыхания слоя штукатурки – через 10 – 12 дней.

что это и как осуществить

В основе процесса цементации заложен принцип химической и термической обработки металла. Вся суть процедуры в насыщении поверхности стали необходимым количеством углерода при определенных температурных условиях.

Несколько лет назад эту процедуру в домашних условиях было практически невозможно реализовать. Сегодня это возможно с использованием среды графита или их аналогов. Главное — это желание и некоторые знания.

Общая информация о процессе

В первую очередь необходимо понимать основы термической обработки

стали.

К особенностям цементации металла относят следующие факторы:

Благодаря процедуре цементируемые стали становятся прочнее, что повышает износостойкость и прочность материала;
Свойства эксплуатации металла изменяются за счет нагрева изделий в жидкости, газовой или твердой среде, что улучшает ее характеристики;
Нагревание деталей можно до разных температур, нет ограниченной константы и точных рекомендаций. В домашних условиях процесс цементации проходит при температуре 500 градусов по Цельсию. В промышленных условиях с использованием профессионального оборудования температура нагрева в печи достигает более 1300 градусов по Цельсию. Следует знать, что температуру выбирают, учитывая концентрацию примесей и углерода.
Профессионалы рекомендуют в домашних условиях цементировать низкоуглеродистые виды стали (приблизительно 0,2%). Например, лезвие от недорогого кухонного ножа, изготовленного из стали или небольшие детали.

В структуру стали углерод проникает довольно медленно. Поэтому цементация лезвия ножа в условиях домашней процедуры происходит со скоростью не более 0,1 мл в час. Чтобы это же лезвие выдерживало более сильные нагрузки, нужно усиливать слой толщиной до 0,8 мл в час. Еще важно понимать, что цементация ножа или небольшого вала в условиях домашнего цеха займет минимум восемь часов. При этом следует удерживать определенную температуру в печи, чтобы не нарушить температурный режим.
В процессе цементации изменяется не только свойство металла, но и его фазовый состав и атомная решетка. В целом поверхность получает такие же характеристики, как и при закалке, но при этом существует возможность контроля в узком диапазоне температур, чтобы избежать различных дефектов материала.

Осуществить цементацию нержавеющий стали немного сложнее, но в то же время это качественно улучшит характеристики этого вида металла.

В какой среде возможна цементация стали

Процесс закалки проходит в различных условиях среды:

в твердой;
в газообразной;
в растворе электролита;
в виде специальной пасты;
в кипящем слое.

Чаще всего в условиях домашнего цеха проводится цементация стали графитом. Это сильно упрощает процесс, так как не нужно дополнительно еще заботиться о сильной герметичности печи.

В промышленном производстве чаще всего используют газ, так как этот способ сокращает время, затраченное на закалку.

Разновидности металла, который можно обрабатывать

Выделяют три основные группы металла, который используется для закалки:

Сталь с неупрочняемой сердцевиной. В эту группу входят следующие марки стали, пригодной для цементирования — 20, 15 и 10. Эти детали имеют небольшой размер, используются для эксплуатации в бытовых условиях. Во время закалки происходит трансформация аустенита в феррито-перлитную смесь.

Сталь со слабо упрочняемой сердцевиной. В эту группу вошли металлы таких марок, как 20Х, 15Х (хромистые низколегированные стали). В этом случае проводят дополнительную процедуру лигирования с помощью небольших доз ванадия. Это обеспечивает получение мелкого зерна, что приводит к получению более вязкого и пластичного металла.
Сталь с сильно упрочняемой сердцевиной. Этот вид металла используют для изготовления деталей со сложной конфигурацией или большим сечением, которые выдерживают различные ударные нагрузки, подвергаются воздействию переменного тока. В процессе закалки вводится никель или при его дефиците используют марганец, при этом для дробления зерна добавляют малые дозы титана или ванадия.

В целом процесс цементации стали необходим для улучшения износостойкости и прочности деталей.

Чаще всего цементации подвергаются валы, оси, лезвия ножей, детали подшипников и зубчатые колеса.

Как происходит цементация стали в твердой среде на предприятии и в условиях домашнего цеха?

Смесь для твердой цементации готовится из бария, кальция с древесным углем и углекислого натрия. Уголь лучше брать из дуба или березы и разделить его небольшие фракции, не более десяти миллиметров. Чтобы удалить лишнюю пыль, уголь рекомендуют просеять. Соли тоже измельчают до состояния порошка и пропускают через сито.

Существует две методики для приготовления смеси:

Уголь из дерева поливают солью, которую предварительно растворяют в воде. Получившуюся смесь высушивают, ее влажность должна быть не более 7%.
Сухой уголь и соль тщательно перемешивают, чтобы исключить возможность появления пятен уже в процессе химической и термической обработки.

При этом, первая методика считается более качественной. Так как она гарантирует, что смесь выйдет равномерной, а результат без пятен и разводов. Готовую смесь еще называют карбюризатором.

Сам процесс твердой цементации проходит в специальных ящиках, где насыпана смесь в нужном количестве. Идеально, если ящики соответствуют размеру и форме изделия, которое обрабатывают. Так как в этом случае снижаются затраты времени на прогрев тары, а качество слоя цементации улучшается. Для избежания утечки газа щели замазывают специальной огнеупорной глиной и накрывают все плотно прилегающей крышкой.

Следует обратить внимание, что изготавливать тару, идеально подходящую, экономически выгодно, если речь идет о конвейерной процедуре. Если же нужно одну или две детали закалить, то лучше выбрать тару универсальной формы — квадратную, круглую или прямоугольную.

Ящики выбирают из малоуглеродистой или жаростойкой стали.

Сам процесс цементации в твердой смеси проходит следующим образом:

детали, которые необходимо закалить, равномерно укладываются в ящики, наполненные твердым карбюризатором;
печь разогревают до 900−1000 градусов и подают в нее тару с изделиями;
прогрев ящиков проходит при температуре от 500 до 700 градусов. Этот прогрев называют сквозным. Сигналом, что печь накалилась до нужной температуры служит однородный цвет подовой плиты, на ней больше нет темных участков под ящиками;
температуру поднимают до 900 или 1000 градусов по Цельсию.

Именно при таком температурном режиме происходят диффузные изменения в структуре деталей на уровне атомов.

В домашних условиях достаточно сложно нагреть печь до нужной температуры и выдержать весь температурный режим от начала и до конца. При этом все возможно. Следует помнить, что эффективность домашней цементации намного ниже, чем промышленной.

Цементуемые стали с помощью газа

Впервые цементацию стали газом осуществили на Златоусовском комбинате под бдительным руководством П. Аносова. Этот эффективный способ разработали В. Просвирин, С. Ильинский и Н. Минкевич.

Суть процесса достаточно проста — металл цементируется под влиянием углеродсодержащего газа (природного, искусственного или генераторного) в герметически закрытой печи.

Самый доступный и часто используемый газ — это состав, который получают при разложении нефтепродуктов.

Его изготавливают следующим способом:

в специальную емкость из стали наливают керосин, нагревают до процесса пиролиза — разложения керосина на смесь из нескольких газов;
примерно 60% этого газа модифицируют и делают подходящим для цементации.

Смесь из модифицированного газа и чистого пиролизного газа используют для цементации. Необходимость модификации части газа вызвана тем, что от использования чистого пиролизного газа на стали получается недостаточная цементация, а на некоторых деталях может оседать немного сажи, которую сложно удалять.

Сам процесс цементации стали с помощью газа проводят на специальных печах-конвейерах непрерывного действия. Либо используют уникальные стационарные агрегаты.

Сначала в печь, ее муфель, помещают деталь. Установку закрывают и накаляют печь до 950 градусов. Потом подают заранее подготовленный газ.

Провести эту процедуру в домашних условиях практически нереально.

В то же время она имеет несколько преимуществ перед твердым способом обработки:

меньше времени затрачивается на подготовку сырья для цементации;
более благоприятные и безопасные условия для труда рабочих;
ускорение процесса закалки за счет сокращения времени на выдержку изделий.

Самое важное при цементации стали — это грамотно организованный процесс и качественное оборудование и сырье. Твердый способ вполне можно реализовать в домашних условиях при наличии печи, карбюризатора и металлических форм. А также определенных умений и навыков, связанных с этим процессом закалки стали.

Цементация стали в домашних условиях графитом и другими методами

Определенное воздействие на сталь позволяет изменить ее основные эксплуатационные свойства. Чаще всего проводится химико-термическое воздействие, которое называют цементацией стали. Она предусматривает как нагрев детали для перестроения его атомной решетки, так и внесение требуемых химических элементов. Цементация стали в домашних условиях графитом или другой средой еще несколько лет назад практически не проводилась, но сегодня это возможно. Рассмотрим особенности данного процесса подробнее.

Цементация стали в домашних условиях

Общие сведения о процессе цементации стали

Для того чтобы проводить подобную обработку металла в домашних условиях следует рассмотреть особенности термического воздействия на сталь подробнее.

Среди особенностей цементации выделим следующие моменты:

Цементирование предусматривает нагрев изделий в жидкой, твердой или газовой среде, за счет чего изменяют эксплуатационные свойства поверхностного слоя.
За счет проведения данной процедуры концентрация углерода повышается, что обеспечивает увеличение прочности и износостойкости стали.
Специалисты рекомендуют цементировать низкоуглеродистые стали, которые имеют показатель концентрации углерода примерно 0,2%. Примером можно назвать лезвие ножа, которое изготавливают из стали невысокой стоимости.
Нагрев детали может проводится до самых различных температур. Цементация металла в домашних условиях проходить при температуре около 500 градусов Цельсия, в цехах, оборудованных специальным оборудованием, этот показатель может достигать значения 1200 градусов Цельсия и выше. Отметим, что температура нагрева выбирается в соответствии с показателем концентрации углерода и других примесей.
Рассматриваемый термический процесс изменяется не только химический состав стали, но и его атомную решетку и фазовый состав. По сути, поверхность получает те же характеристики, что и при закалке, но есть возможность их контролировать в узком диапазоне и избежать появления различных дефектов.
Углерод проникает в структуру стали очень медленно. Поэтому, к примеру, цементация ножа в домашних условиях проходить со скоростью 0,1 миллиметра за 60 минут. Для того чтобы лезвие ножа выдерживало механическое воздействие придется провести упрочнение слоя толщиной около 0,8 миллиметра. Этот момент определяет, что термообработка ножа или цементация вала в домашних условиях займет не менее 8 часов, на протяжении которых нужно выдерживать требуемую температуру.

Цементация стали

Цементация нержавеющей или другой стали более сложный процесс, в сравнении с закалкой, но позволяет достигнуть более высоких эксплуатационных качеств.

Классификация среды, в которой проходит цементация стали

Науглероживание ножа или другого изделия может проходить в следующих средах:

Твердой.
Газовой.
В виде пасты.
Растворе электролита.
Кипящем слое.

Цементация металла в домашних условиях графитом проводится чаще всего. Наибольшее распространение получила твердая среда по причине того, что не нужно обеспечивать высокую герметичность печи.

Газ применяется преимущественно в промышленном производстве, так как позволяет достигнуть требуемых результатов за минимальный период.

Процесс цементации стали своими руками

При наладке процесса химико-термической обработки в домашних условиях выбирают метод цементации в твердой среде. Это связано с существенным упрощение задачи по оборудованию помещения. Как правило, твердый карбюризатор делается при использовании смеси бария или кальция с древесным углем, а также углекислого натрия. Соль измельчается до состояния порошка, после чего пропускается через сито.

Цементация стали в твердом карбюризаторе

Рекомендации по созданию твердой смеси следующие:

Первый метод заключается в использовании соли и угля, которые тщательно перемешиваются. Если использовать не однородную смесь, то есть вероятность образования пятен с низкой концентрацией углерода.
Второй метод предусматривает применение древесного угля, которые поливается сверху солью, растворенной в воде. После этого уголь сушится до получения смеси с показателем влажности около 7%.

Для ножа и других изделий больше всего подходит второй метод получения карбюризатора, так как он позволяет получить равномерную смесь. Цементация стали в домашних условиях графитом также предусматривает создание смеси при применении нескольких технологий.

Цементация проводится в специальных ящиках, которые наполнены подготовленным карбюризаторов. Конструкция должна быть герметичной, для чего проводится заделывание щелей глиной. Достигать высокой герметичности рекомендуется по причине того, что при нагревании карбюризатора выделяются газы, которые не должны попасть в окружающую среду. Сам ящик следует изготавливать из жаропрочной стали, которая выдержит воздействие высокой температуры.

Процесс по проведению цементации стали в ящике в домашних условиях имеет следующие особенности:

Деталь укладывается в ящик со смесью. Толщина слоя твердого карбюризатора выбирается в зависимости от размеров заготовки.
Устанавливается печь.
Начальный прогрев печи проводится до температуры 700 градусов Цельсия. Данный нагрев называют сквозным. Однородность цвета стали, из которого изготавливается ящик, говорит о возможности перехода к следующему этапу.
Следующий шаг заключается в нагреве среды до требуемой температуры. Важно обеспечить равномерный нагрев поверхности деталей сложной формы, так как могут возникнуть существенные проблемы при неравномерном перестроении атомной структуры.

Цементация стали в ящике в домашних условиях

Сегодня есть возможность провести подобную процедуру и в домашних условиях, но возникают трудности с достижением требуемой температуры.

Отсутствие необходимого оборудования приводит к существенному снижению качества получаемых изделий, а также увеличения времени выдержки.

Применение газа

В массовом производстве используется газовая среда. Проводить насыщение поверхности углеродом можно только при использовании герметичной печи. Наиболее распространенным составом газовой среды можно назвать вещества, получаемые при разложении нефтепродуктов.

Газовая цементация стали

Процедура имеет следующие особенности:

Следует использовать конвейерные печи непрерывного действия с повышенной изоляция рабочей среды. Они очень редко устанавливаются в домашних условиях по причине высокой стоимости.
В печь помещают заготовки, после чего проводится нагрев среды до требуемой температуры.
После нагрева печи до требуемой температуры подается газ.

Преимуществ у подобной технологии довольно много:

Нет необходимости в длительной подготовке газовой среды.
Процесс предусматривает малую выдержку, что снижает затраты на поддержание температуры.
Оборудование компактное, не занимает много места.

Однако есть существенный недостаток, который заключается в отсутствии возможности установки оборудования и налаживания процесса в домашних условиях. Рентабельность цементации в домашних условиях при установке подобного оборудования обеспечивается только при существенном увеличении обрабатываемых партий.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Цементация стали: цель, технология процесса, режимы

Цементация металла – это вид термической обработки металлов с использованием дополнительного химического воздействия. Атомарный углерод внедряется в поверхностный слой, тем самым его насыщая. Насыщение стали углеродом, приводит к упрочнению обогащенного слоя.

Цементация стали

Процесс цементации

Целью цементация стали является повышение эксплуатационных характеристик детали. Они должны быть твердыми, износостойкими снаружи, но внутренняя структура должна оставаться достаточно вязкой.

Для достижения данных требований требуется высокая температура, среда, выделяющая свободный углерод. Процесс цементации применим к сталям с содержанием углерода не больше двух десятых долей процента.

Для науглероживания слоя наружной поверхности, детали нагревают с использованием печи до температуры в диапазоне 850С — 950С. При такой температуре происходит активизация выделения углерода, который начинает внедряться в межкристаллическое пространство решетки стали.

Цементация деталей достаточно продолжительный процесс. Скорость внедрения углерода составляет 0,1 мм в час. Не трудно подсчитать, что требуемый для длительной эксплуатации 1 мм можно получить за 10 часов.

Влияние на глубину слоя продолжительности цементации

На графике наглядно показано на сколько зависит продолжительность по времени от глубины наугрероживаемого слоя и температуры нагрева.

Технологически цементация сталей производится в различных средах, которые принято называть карбюризаторами. Среди них выделяют:

твердую среду;
жидкую среду;
газовую среду.

Поверхностный слой, получаемый цементацией

Стали под цементацию обычно берутся легированные или же с низким содержанием углерода: 12ХН3А,15, 18Х2Н4ВА, 20, 20Х и подобные им.

Способы цементации

Цементация получила широкое распространение при обработке зубчатых колес и других деталей, работающих при ударных нагрузках. Высокая твердость рабочих поверхностей обеспечивает продолжительный срок работы, а достаточно вязкая середина позволяет компенсировать ударные нагрузки.

Разработаны множество способов науглероживания. Чаще всего используются следующие:

в твердой среде;
в жидкости;
в газе;
в вакууме.

Как происходит процесс цементации с использованием твердой среды

В качестве твердого карбюризатора берется смесь древесного угля (береза, дуб) и соли угольной кислоты с кальцием и другими щелочными металлами. Количество древесного угля может достигать 90%. Для приготовления смеси компоненты дробятся для улучшения выхода углерода. Размер частиц не должен превышать 10 мм. Так же не должно быть микроскопических частив в виде пыли и крошек, поэтому смесь просеивается.

Цементация стали в твердой среде

Для получения готовой смеси пользуются двумя способами. Первый – соль с углем в сухом состоянии тщательно перемешивается. Второй способ – из соли получают раствор. Для этого ее разводят в воде, а после чего этим раствором обильно смачивают древесный уголь. Перед помещением в печь уголь сушат. Его влажность не должна превышать 7%. Получение карбюризатора последним способом более качественно.

Смесь насыпается в ящики. После чего в них помещают детали. Для исключения оттока газа, получаемого во время нагрева, ящики подвергаются герметизации. Плотно закрывающую крышку дополнительно замазывают шамотной глиной.

Ящики подбираются в зависимости от формы детали, их количества и объема засыпанной смеси. Обычно они бывают прямоугольными и круглыми. Материалом для изготовления ящиков может служить сталь как жаростойкая, так и низкоуглеродистая.

Технологический процесс цементации стали можно представить в следующем порядке:

Детали, предназначенные под цементацию, закладываются в металлические ящики, при этом равномерно пересыпаются угольным составом.
Ящики герметизируются и подаются в заранее нагретую печь.
Первоначально производится прогрев до температурных показаний порядка 700С — 800С.
Контроль прогреваемости производится визуально. Ящики и подовая плита имеют равномерный цвет без затемненных пятен.
Далее температуры в печи увеличивают до требующихся 850С 950С. В данном диапазоне происходит диффузия внедрения атомов углерода.
Длительность выдерживания деталей в печи напрямую зависит от требуемой толщины слоя.

Как происходит процесс цементации в газовой среде

Цементация стали в среде газов производится при массовом выпуске деталей. Глубина цементации не превышает 2-х мм. Используемые газы – естественные или искусственные газы, содержащие углерод. Обычно используется газ, получающийся при распаде нефтепродуктов.

Цементация стали в газовой среде

Его получают в большинстве случаев нагреванием керосина. Больше половины газа подвергают модификации, его крекируют.

Активный углерод при данном способе обработки получается при распаде, и формула имеет следующий вид:
2СО=СО2+С
СН4=2Н2+С

Если пиролизный газ использовался без модифицированного, то в результате обогащенный слой металла будет недостаточным. К тому же пиролизный газ создает обильную сажу.

Печи для данного способа цементации должны быть герметичными. Обычно пользуются стационарными печами, но как вариант методическими.

Цементацию стали и технологический процесс можно представить в следующем порядке:

Подвергаемые цементации изделия помещаются в печь. Температура поднимается порядка 910С — 950С. Производится подача газа в печь. Выдержка в газовой среде определенное время.

Длительность термического воздействия составляет 15 часов при температуре в 920С с получаемым слоем 1,2 мм. Для ускорения производственного процесса температуру поднимают. Уже при 1000С получить такой же науглероженный слой возможно за 8 часов.

В последнее время широкое применение нашел способ проведения процесса в эндотермической среде. Во время активного науглероживания в газовой среде поддерживается значительный потенциал углерода за счет введения природного газа (пропана, бутана или метана). На этот период концентрация газ из нефтепродуктов устанавливается на уровне 1%.

Процесс проведения цементации в жидкой среде

Жидкая среда – это расплавленные соли. В качестве солей используются карбонаты металлов, правда, металлы должны быть щелочными с низкой температурой плавления. Температура проведения цементации при данном методе составляет 850С. Процесс происходит во время погружения деталей в ванну с расплавом и выдерживании их там.

Цементация стали в жидкой среде

Цементация в жидкой среде отличается не большим насыщенным слоем, который не превышает 0,5 мм. Соответственно времени занимает до 3 часов. Среди достоинств следует отметить: обработанные детали имеют незначительную деформацию, а также возможна закалка без промежуточного этапа.

Как происходит процесс цементации в вакууме

Недостаточное давление, создаваемое в печи, значительно сокращает время проведения обработки. Цементацию стали и технологический процесс можно представить в следующем порядке:

При данном методе детали помещаются в холодную печь.
После герметизации камеры нагрева в ней создается вакуум.
Затем производят нагрев до требуемой температуры.
Производится выдержка, которая занимает до часа по времени. За это время выравнивается температура и с поверхности нагретых деталей осыпаются загрязнения, мешающие науглероживанию.
Затем подается в камеру углеводородный газ под давлением. За счет чего происходит активная фаза обогащения поверхностного слоя.
На следующем этапе происходит диффузионное внедрение углерода. На этом этапе в камере опять создают вакуумическое давление.
За короткий промежуток времени не получается требуемого науглероженного слоя, поэтому процесс повторяют до тех пор, пока не получится требуемая глубина. Обычно результат получается за три стадии.
Охлаждение до температуры окружающей среды происходит в печи под действием инертных газов под разным давлением.

Печь для вакуумной цементации

Процесс полностью компьютеризирован. За подачей газа, температурой, давлением следит программа, отвечающая за весь технологический процесс. Среди достоинств следует отметить:

регулирование количества углерода;
отсутствие кислорода предотвращает образование окислов;
газ проникает даже в отверстия минимального диаметра;
чередование процессов происходит при равных условиях;
полная автоматизация; сокращенные сроки.

Процесс проведения цементации пастами

При производстве разовых работ рациональнее пользоваться пастами для проведения цементации. В составе пасты находятся: сажа с пылью древесного угля. Толщина слоя наносимой пасты должна быть восьмикратно увеличена для получения требуемого насыщенного слоя.

После нанесения состав просушивается. Для процесса цементации используются индукционные высокочастотные печи. Температура проведения процесса достигает 1050С.

Как происходит процесс цементации в электролитическом растворе

Процесс во многом схож с гальваническим покрытием. В нагретый раствор электролита помещается заготовка. Подведенный ток вызывает получение активного углерода и способствует его проникновению в поверхность стальной заготовки.

Таким способом подвергают обработке детали, имеющие небольшой размер. Параметры для прохождения цементации: напряжение тока – 150-300В, температура 450-1050С.

Свойства металла после обработки

После проведения цементации твердость науглероженного слоя достигает: 58-61 HRC на легированных сталях и 60-64 HRC на низкоуглеродистых сталях. Длительное нахождение стали при высоких значениях температуры, вызывает изменение структуры металла.

Структура стали после цементации

Для исправления крупного зерна металла детали после цементации подвергаются повторному нагреву и закалке с последующим отпуском или нормализацией.

Закалка производится при температуре, не превышающей 900С. В металле происходит измельчение зерна за счет получения перлита и феррита.

Вместо закалки для легированных сталей производят нормализацию. После сквозного прогрева в середине детали образуется мартенсит. Нагрев детали зависит от марки стали, из которой она была изготовлена.

Режимы термической обработки стали после цементации

В качестве заключительной фазы проводят низкотемпературный отпуск, который позволяет устранить поверхностные напряжения и деформации, вызванные высокотемпературной обработкой.

Недостатки цементации

Как было выше сказано основным недостатком после цементации остается изменение структуры металла. В связи с этим требуется дополнительная обработка, что увеличивает время и так длительного процесса цементации.

Для проведения работ требуется обученный и высококвалифицированный персонал. Среди недостатков следует выделить необходимость подготовки карбюризатора.

В заключение стоит отметить, что цементация позволяет использовать, стали с низким содержанием углерода для изготовления ответственных деталей с длительным сроком эксплуатации, что значительно снижает конечную стоимость.

Для защиты поверхностей, не предназначенных под цементацию, пользуются пастами, намеднением или закладывают увеличенные допуски под обработку.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Как развести цемент? Цементный раствор. Пропорции :: SYL.ru

Многие начинающие строители задаются вопросом, как разводить цемент с песком. Цементная смесь является одной из наиболее распространенных основ, которая применяется в различных областях строительства и ремонта. От того, насколько правильно подготовлен материал, во многом зависит общее качество работ.

Общие рекомендации по подготовке цементной смеси

Как развести цемент? Цементный раствор состоит из трех определяющих компонентов: цемента, воды и песка. Соединять составляющие материала удобно как в металлических, так и пластиковых емкостях. Для этого можно использовать всевозможные ванны, вместительные ведра, тазы в зависимости от характера работ и необходимого количества смеси.

Вначале песок и цемент просеивается через мелкое сито. Данные компоненты перемешиваются до получения однородного состава. При наличии слишком «грязного» песка, структура которого переполнена различными примесями, достаточно замочить его и перемешать в воде. Через некоторое время вода сливается, а промытый песок просушивается на открытом воздухе.

Как развести цемент с песком?

Приступая к ремонтным либо строительным работам, следует позаботиться о приготовлении надежной цементной смеси. Прежде всего, здесь нужно отталкиваться от марки цемента, грамотно рассчитав его расход, исходя из характера запланированных мероприятий. В то же время немаловажную роль в структуре материала играет песок.

Как разводить цемент с песком? Подготавливают цементную смесь согласно следующей технологии:

Происходит заливка достаточного объема воды в подготовленную емкость. Зачастую на ведро цемента требуется аналогичное количество воды. При использовании влажного песка можно ограничиться ее меньшим количеством.
Выполнив заливку жидкости, рекомендуется добавить небольшое количество моющего средства, порядка 100 г. Это позволяет несколько смягчить воду.
Для начала в воду засыпается половина необходимого количества песка.
Далее высыпается весь объем цемента и общая масса тщательно перемешивается ручным способом либо в бетономешалке на протяжении нескольких минут.
В завершение высыпается оставшаяся часть песка и вся смесь вновь перемешивается.
Если раствор получился слишком густым, добавляется еще немного воды.
Определяется правильная консистенция, для этого нужно начертить на поверхности цементного раствора несколько ровных линий, которые не должны расплываться.

Как приготовить цементный раствор для укладки фундамента?

Для смешивания компонентов в данном случае лучше воспользоваться специальной бетономешалкой. Начинать следует с воды. Определить ее нужное количество можно следующим образом. Допустим, один замес нуждается в применении ведра цемента. Исходя из этого, воды потребуется примерно столько же.

Оптимальной здесь считается пропорция 1:4. Чтобы гарантированно получить раствор нужной консистенции, рекомендуется вначале залить чуть меньшее количество жидкости, ведь добавить ее никогда не поздно.

При подготовке цементного раствора для фундамента огромное значение имеет консистенция материала. Лучше, чтобы она была жидкой. Нужной густоты можно будет добиться уже по завершении процедуры замеса.

Расход цемента на кирпичную кладку

Как развести цемент при подготовке связующего материала для кирпичной кладки? В данном случае желательно выполнять максимально точные расчеты, тщательно соблюдая пропорции.

Соотношение сухого цемента к песку выполняется из расчета 1:5. Средний вес кубометра цемента составляет порядка 1300 кг. Если цемент занимает пятую часть раствора, то на 1 м³ материала потребуется не более 260 кг сухого материала.

Подготовка цементного раствора для штукатурки

Чтобы выполнить качественное оштукатуривание поверхностей, требуется наличие цемента марки 400. Берется одна часть сухой основы, 5 частей песка, а также известковый раствор. Применение данных компонентов позволяет нужным образом развести цемент. Пропорции могут несколько изменяться при наличии старого цемента. В таком случае материала потребуется немного больше.

Если необходимо оштукатурить небольшую площадь, цементную смесь можно замешивать вручную, воспользовавшись любой удобной емкостью. Впрочем, намного удобнее производить замешивание в бетономешалке. Готовый раствор должен обладать такой консистенцией, чтобы он плавно соскальзывал с мастерка при наклоне.

Расход цемента на куб бетона

Как правильно развести цемент при подготовке бетона? Выполнив некачественный замес, можно получить откровенно ненадежный раствор. При высыхании материала на нем могут появляться трещины, что приведет к рассыпанию кладки. Чтобы обеспечить наивысшее качество бетона, необходимо в первую очередь выдержать правильное количество цемента и песка.

На первое место при подготовке бетона выходит подбор подходящей марки цемента. Например, для работ по укладке стен потребуется бетон не ниже фракции М-300. Что касается заливки фундамента, то здесь достаточно применения сухой основы марки М-200.

В целом чем выше предполагаемые нагрузки на поверхности, тем более высокой марке цемента следует отдавать предпочтение. Соответственно, в зависимости от характера применяемого бетона понадобится большее или меньшее количество песка.

Чтобы понять, как развести цемент для подготовки бетона, достаточно опираться на мнение специалистов. Бывалые строители рекомендуют соблюдать следующую пропорцию на 1 м³ бетона: 350 кг цемента, 0,8 м³ гравия и 0,5 м³ песка. Если при выдержке данной пропорции увеличить количество цемента, то бетон чаще всего начинает давать трещины.

Дозаторы

При выполнении капитальных работ часто используют прочный цемент М500. Как разводить смесь при использовании подобной фракции, в точности выдерживая пропорции? Для этого лучше воспользоваться специальным дозатором.

Агрегат представляет собой закрепленную на раме емкость со специальными датчиками, что передают нужную информацию на центральный пульт. В емкость помещается сухая цемента основа. Как только достигается необходимый вес согласно пропорциям, автоматика перекрывает подачу материала. Аналогичным способом при помощи дозатора можно производить измерения нужного объема песка.

В заключение стоит заметить, что подбор марки цемента, соблюдение пропорций, тип и качество наполнителей при подготовке цементной смеси во многом определяется характером реализуемого проекта, а также широтой бюджета.

Все же если говорить о соблюдении технологии приготовления цементной смеси, общее качество полученной основы здесь зависит непосредственно от действий мастеров.

Цементация стали — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Цемента́ция ста́ли — поверхностное диффузионное насыщение стали углеродом с целью повышения твёрдости, износоустойчивости.

Цементации подвергают низкоуглеродистые (обычно до 0,25 % C) и легированные стали, процесс в случае использования твёрдого карбюризатора проводится при температурах 900—950 °С, при газовой цементации (газообразный карбюризатор) — при 850—900 °С.

После цементации изделия подвергают термообработке, приводящей к образованию мартенситной фазы в поверхностном слое изделия (закалка на мартенсит) с последующим отпуском для снятия внутренних напряжений.

Способы цементации:

в твёрдом карбюризаторе
в газовом карбюризаторе
в кипящем слое
в растворах электролитов
в пастах

Цементовальная печь XIX века

В этом процессе насыщающей средой является древесный уголь в зёрнах поперечником 3,5—10 мм или каменноугольный полукокс и торфяной кокс, к которым добавляют активизаторы. Этот процесс известен по крайней мере с XII века^[1].

Технология процесса состоит в следующем: Загрузка деталей в стальной ящик с герметичным песчаным затвором. Укладка деталей производится таким образом, чтобы они были покрыты карбюризатором со всех сторон, не соприкасались друг с другом и стенками ящика. Далее ящик герметично закрывается песчаным затвором или замазывается огнеупорной глиной и загружается в печь.

Стандартный режим: 900—950 °С, 1 час выдержки (после прогрева ящика) на 0,1 мм толщины цементированного слоя. Для получения 1 мм слоя — выдержка 10 часов.

При «ускоренном» режиме цементация производится при 980 градусах. Выдержка уменьшается в два раза, и для получения слоя 1 мм требуется 5 часов. Но при этом образуется цементитная сетка, которую придётся убирать многократной нормализацией металла.

Этот процесс осуществляют в среде газов, содержащих углерод. Газовая цементация имеет ряд преимуществ по сравнению с цементацией в твёрдом карбюризаторе, поэтому её широко применяют на заводах, изготовляющих детали массовыми партиями.

В случае с газовой цементацией можно получить заданную концентрацию углерода в слое; сокращается длительность процесса, так как отпадает необходимость прогрева ящиков, наполненных малотеплопроводным карбюризатором; обеспечивается возможность полной механизации и автоматизации процессов, и значительно упрощается последующая термическая обработка деталей, так как закалку можно проводить непосредственно из цементационной печи.

Процесс цементации в кипящем слое проходит в атмосфере эндогаза с добавкой метана. Кипящий слой представляет собой гетерогенную систему, в которой за счёт проходящего потока газа через слои мелких (0,05-0,20 мм) частиц (чаще корунда) создаётся их интенсивное перемешивание, что внешне напоминает кипящую жидкость. Частицы корунда располагаются на газораспределительной решётке печи. При определённой скорости прохождения восходящего потока газа (выше критической скорости) частицы становятся подвижными, и слой приобретает некоторые свойства жидкости (псевдоожиженный слой). В этом состоянии сцепление между частицами нарушено, они становятся подвижными и опираются не на решётку, а на поток газа. Достоинствами процесса цементации в кипящем слое являются: сокращение длительности процесса вследствие большой скорости нагрева и высокого коэффициента массоотдачи углерода; возможность регулирования углеродного потенциала атмосферы в рабочей зоне печи; уменьшение деформации и коробления обрабатываемых деталей за счёт равномерного распределения температуры по всему объёму печи. Процесс цементации в кипящем слое может быть использован на заводах мелкосерийного и единичного производства.

Цементация в растворах электролитов[править | править код]

Использование анодного эффекта для диффузионного насыщения обрабатываемой поверхности углеродом в многокомпонентных растворах электролитов — один из видов скоростной электрохимико-термической обработки (анодный электролитный нагрев) малогабаритных изделий. Анод-деталь при наложении постоянного напряжения в диапазоне от 150 до 300 В разогревается до температур 450—1050°С. Достижение таких температур обеспечивает сплошная и устойчивая парогазовая оболочка, отделяющая анод от электролита. Для обеспечения цементации в электролит, кроме электропроводящего компонента, вводят углеродсодержащие вещества-доноры (глицерин, ацетон, этиленгликоль, сахароза и другие).

Цементация с нанесением на науглероживаемую металлическую поверхность С-содержащих материалов в виде суспензии, обмазки или шликера, сушкой и последующим нагревом изделия ТВЧ или током промышленной частоты. Толщина слоя пасты должна быть в 6—8 раз больше требуемой толщины цементованного слоя. Температуру цементации устанавливают 910—1050 °С.

виды составов, как правильно приготовить

При выполнении мероприятий по ремонту и благоустройству жилища одна из наиболее ответственных операций – нанесение штукатурного состава, а также устранение неровностей на поверхности стен. Штукатурную смесь можно приобрести в магазине или подготовить самостоятельно из различных ингредиентов. Отдавая предпочтение второму варианту, разберитесь, как приготовить раствор для штукатурки стен. Необходимо знать, какие использовать компоненты, а также в каких соотношениях их смешивать. Разберемся с вариантами рецептуры и технологией приготовления.

Раствор для штукатурки стен

Какой состав раствора для внутренней штукатурки стен выбрать

Принимая решение, какой раствор для штукатурки поверхностей предпочтительно использовать, оценим особенности ингредиентов, применяемых для связывания, а также рассмотрим виды штукатурных составов.

Разновидности вяжущих веществ и заполнителей

В качестве связующего вещества используют:

Наряду с вяжущими компонентами, используются различные наполнители:

песок;
опилки;
шлаки;
стружка.

Наиболее распространен кварцевый песок, добытый в реках. Технология предусматривает промывку, благодаря которой выводятся соли и глинистые частицы. По качеству речной песок превосходит аналогичный материал, добытый в карьерах. Применяется просеянный мелкий, средний и крупный песок, размер частиц которого колеблется от 0,2 до 4 мм.

Виды составов для оштукатуривания

Пропорции раствора для штукатурки стен

Выбирая состав для оштукатуривания, необходимо учитывать ряд факторов:

применяемое вяжущее вещество;
материал поверхности;
температурные условия;
уровень влажности.

Подбирая оптимальный вариант штукатурного материала, обращайте внимание на следующие моменты:

штукатурки, содержащие строительную известь и цемент, применяют при фасадной отделке, когда необходимо обеспечить защиту от отрицательного влияния высокой влажности. Если во внутреннем помещении предполагается повышенная влажность, такой состав используют и при внутренней отделке;
введение глины, гашеной извести и гипса в штукатурный состав позволяет использовать его при повышенной концентрации влаги в воздухе. Такие смеси преимущественно применяют при оштукатуривании сухих отапливаемых и неотапливаемых помещений, расположенных внутри здания;
цементно-гипсовый штукатурный состав, в который добавлена глина, применяют для внутренней отделки помещений с нормальной концентрацией влаги. Возможно применение данных вяжущих веществ при оштукатуривании фасадных поверхностей строений, эксплуатируемых в условиях сухого климата.

Учитывайте данные рекомендации при подборе штукатурного состава.

Как правильно приготовить раствор для штукатурки

Приготовление раствора для штукатурки

Технология приготовления каждого вида штукатурного раствора имеет свои особенности. Рассмотрим подробнее рецептуру и последовательность действий по приготовлению различных смесей для оштукатуривания стен.

Как приготовить цементный раствор для штукатурки стен

Рассмотрим, как развести цемент для оштукатуривания внутренних и фасадных поверхностей.

Порядок действий:

Тщательно просейте песок через сито.
Перемешайте песок с цементом марки М400 в соотношении 4:1 или М500 в пропорции 5:1.
Постепенно добавляйте воду и перемешивайте до рабочей консистенции.

Готовую массу необходимо использовать в течение получаса, пока не началось застывание. Замес можно выполнить вручную, используя корыто. Однако, при выполнении больших объемов отделочных работ необходимо использовать строительный миксер.

Приготовление раствора для штукатурки стен на основе извести

В этом варианте, как вяжущее вещество, вместо цемента используется известь. Необходимо использовать гашеную известь, не содержащую инородных включений.

Известковый раствор для штукатурки стен своими руками

Процесс приготовления достаточно простой:

Подготовьте известковое молоко и процедите его через сито.
Залейте молочко из извести в емкость.
Постепенно добавляйте мелкий песок и перемешивайте миксером.
Повторно процедите готовый материал через сито.
Добавьте воду при густой консистенции.

Известковый состав отличается продолжительным периодом схватывания, что позволяет готовить его увеличенными порциями. Важно использовать подготовленный отделочный материал на протяжении 72 часов, пока он окончательно не загустел.

Как правильно сделать раствор для штукатурки стен с использованием глины

Глина традиционно использовалась на протяжении веков для отделки стен внутри помещений, а также снаружи здания. Процесс приготовления требует продолжительного времени, так как необходимо предварительно замочить сухой материал.

Последовательность действий:

Очищенную сухую глину залейте водой.
Перемешайте влажный материал.
Дайте ей отстояться на протяжении суток.
Разомните глинистую массу.
Добавьте воду до вязкой консистенции и протрите через сито.
Засыпьте песок в количестве, превышающем объем глины в 2–4 раза.

Раствор из глины для штукатурки

Доля вводимого песка определяется в зависимости от жирности глины. Современная технология предусматривает возможность добавления портландцемента, гашеной извести и гипсового порошка для повышения прочностных свойств глинистого состава.

Как приготовить штукатурку для внутренних работ на базе гипса

Ускоренное высыхание гипсового состава требует быстрой подготовки и оперативного нанесения. Смеси на базе гипса применяются для заделки локальных неровностей и финишного выравнивания стен. Возможно приготовление по различным рецептам.

Первый вариант:

Смешайте мел с гипсом в соотношении 3:1.
Перемешайте смесь со столярным клеем.

Применение клея вместо воды позволяет продлить время использования.

Второй вариант предназначен для обработки древесно-стружечных плит или выравнивания окрашенных поверхностей:

Перемешайте гипс с олифой в пропорции 2:1.
Добавьте 3% отвердителя от общего объема смеси.

В связи с ускоренным высыханием, готовить гипсовую массу необходимо в небольших объемах.

Сложный состав смеси для штукатурки стен

Размешивание штукатурной смеси

Для улучшения эксплуатационных свойств, повышения прочности и сокращения продолжительности высыхания в смесь вводится несколько вяжущих ингредиентов, смешанных с заполнителем. Рассмотрим наиболее популярные рецепты.

Цементный раствор для штукатурки с добавлением извести

Готовьте цементно-известковую смесь в такой последовательности:

Заготовьте цемент, мелкий песок и известковое тесто.
Подготовьте известковое молочко.
Смешайте песок с цементом в соотношение 3:1.
Добавьте известковое молоко в объеме 12–25%.

Консистенция зависит от количества известкового молока.

Возможен другой вариант:

Перемешайте песок с известковым тестом.
Засыпьте цемент и перемешайте.
Залейте воду.

Требуемая для работы вязкость определяется объемом добавляемой воды.

Известковый раствор для оштукатуривания стен с введением гипса

Известковый раствор для штукатурки стен с добавлением гипса

Гипсово-известковый замес выполняется быстро:

Подготовьте жидкую известковую массу.
Засыпьте гипс в количестве 20–30% от общего объема.
Тщательно перемешайте ингредиенты.

Особенность известково-гипсовой смеси – ускоренное время высыхания и повышенная прочность.

Как сделать цементный раствор для штукатурки с глиной

Рецептура предусматривает введение цемента в объеме до 20% от общего количества глины. В качестве наполнителя используется мелкий речной песок, который смешивается с глиной до введения портландцемента. Это облегчает выполнение замеса и позволяет обеспечить нужную консистенцию.

Глиняно-известковый раствор для стен

Известково-глиняный замес выполняйте в следующем порядке:

Смешайте разведенную известь и глину в соотношении 1:1.
Засыпьте 5-6 частей просеянного песка.
Равномерно перемешайте до однородного состояния.

Такая рецептура обеспечивает приемлемый запас прочности.

Приготовление штукатурного раствора на основе глины и гипса

Штукатурный раствор из глины и гипса

Для обеспечения ускоренного схватывания придерживайтесь следующей рецептуры:

Перемешайте глину с порошкообразным гипсом в соотношении 4:1.
Добавьте 8 частей мелкого песка.
Размешайте с водой до равномерного состояния.

Применение гипса позволяет ускорить процесс высыхания.

Раствор штукатурки для стен – главные требования

Для обеспечения надежного сцепления и прочности штукатурки важно соблюдать следующие рекомендации:

использовать качественное сырье;
просеивать компоненты;
процеживать отделочную смесь перед использованием;
придерживаться требований технологии;
учитывать условия эксплуатации.

При необходимости можно вводить пластификаторы.

Какую консистенцию должна иметь смесь раствора для штукатурки

В процессе приготовления важно обращать внимание на консистенцию штукатурной массы, влияющей на степень адгезии и подвижность штукатурки.

Приготовление штукатурного раствора миксером с насадкой

По прилипанию отделочной массы к поверхности инструмента можно определить ее жирность:

при повышенном прилипании жирной массы необходимо добавить наполнитель;
в тощий раствор, который отстает от поверхности, следует ввести вяжущее вещество;
масса сохраняет форму при средней жирности, что обеспечивает нормальное прилипание.

Наряду с введением наполнителя и вяжущего вещества, можно регулировать консистенцию путем постепенного добавления воды.

Подводим итоги

Владея технологией самостоятельного приготовления штукатурной смеси, можно своими силами подготовить качественный материал для оштукатуривания стен, изготовленных из различных стройматериалов. На прочностные характеристики и степень адгезии влияет качество и подготовка применяемого сырья, соблюдение пропорций, а также выполнение технологических рекомендаций.